本发明公开了一种基于斯特林循环的行李箱式核能发电装置，包括：堆芯，控制鼓驱动机构，斯特林直线发电机，余热废热排出装置，电压调节器，电力输出装置以及壳体。该装置通过将直线斯特林发动机的热腔置于堆芯燃料中心，加热斯特林直线发电机内热腔工质带走堆芯热量；经过加热后的工质推动斯特林发动机做功，再驱动斯特林发动机热腔和冷腔之间的直线反复运动，连杆的运动带动直线发电机进行发电。堆芯产生的废热通过热管导出与布置在外面的热管散热板连接，通过热管散热板进行散热，布置在热管散热板上的外电源驱动风扇可以增加对流散热。该发明利用核能能够更持久，更稳定为斯特林热腔提供热源，系统可以长期运行，性能可靠，体积小，质量轻，可移动性能强，功率质量比高。